Question

3．某同学要测量由三节相同的干电池串联组成的电池组的电动势E和内电阻r，实验室提供的器材除了开关、导线外，还有：
A．待测电池组
B．电流表A（量程0～500mA，内阻等于5Ω）
C．电压表V₁（量程0～3V，内阻等于3kΩ）
D．电压表V₂（量程0～15V，内阻等于15kΩ）
E．定值电阻R₁=9kΩ
F．定值电阻R₂=2kΩ
G．滑动变阻器R_L1（0～50Ω）
H．滑动变阻器R_L2（0～1kΩ）
要求测量结果尽量准确、能测量多组数椐且滑动变阻器调节方便．该同学设计的测量电路如图甲所示．
①电路中的电压表V应选择C；定值电阻R应选择F；滑动变阻器R_L应选择G；（填各元件前的字母代码）
②该同学在实验中测出多组电流表A和电压表V的示数，根据记录数据作出的U-I图象如图乙所示，根据图象可求得：待测电池组的电动势E=4.0V；内阻r=7.5Ω．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）明确给出的仪器根据实验原理进行分析，从而明确应选择的仪表，注意通过改装原理分析电压表和定值电阻；
（2）根据闭合电路欧姆定律进行分析，明确电压表与电流间的关系，从而由图象得出对应的电动势和内电阻．

解答 解：（1）三节干电池的电动势约为4.5V，如果采用15V的电压表进行测量误差太大，故应采用3V量程的C与定阻电阻串联，根据改装原理可知，改装后电压表量程应大于4.5V，故应与R₂串联，串联后电压表的量程为5V，符合题意；故定值电阻选择F；因电源内阻较小，故为了便于调节，滑动变阻器应选择总阻值较小的G；
（2）根据改装原理可知，$\frac{5}{3}U$=E-Ir
则可知U=$\frac{3}{5}$E-$\frac{3}{5}$Ir
则可知，$\frac{3}{5}$E=2.4
$\frac{3}{5}$r=$\frac{2.4-0.9}{0.2}$
解得：E=4.0V；
r=7.5Ω
故答案为：（1）C；F；G；（2）4.0；7.5．

点评 本题考查伏安法测电阻以及测量电源的电动势和内电阻，在解题时要注意分析实验中给出的仪器是否符合实验要求，然后才能根据我们所学内容进行分析得出合理的实验电路，并能进行数据处理．